第9章 异步电动机电力拖动.ppt

大连理工大学电气工程系,第9章异步电动机的电力拖动,9.1三相异步电动机的机械特性,9.2三相异步电动机的起动,9.3三相异步电动机的调速,9.4三相异步电动机的制动,电机与拖动,9.5三相异步电动机的各种运行状态,大连理工大学电气工程系,9.1三相异步电动机的机械特性,,,一、固有机械特性,当U1、f1、R2、X2常数时TefsnfTe,转矩特性机械特性,当U1LU1N、f1fN，且绕线型转子中不外串电阻或电抗时，机械特性称为固有机械特性。,大连理工大学电气工程系,,,●电磁转矩公式,大连理工大学电气工程系,,,转矩特性,机械特性,1.稳定运行条件,●a点扰动n↑→TeTL→n↑↑→b点,●b点扰动n↑→TeTL2Ist＜线路允许值●起动转矩倍数,Tst,●起动电流倍数,,,1.62.2,57,大连理工大学电气工程系,临界转速,3）临界状态（M点）,●对应ssM，TeTm的状态,●临界状态明了电动机的短时过载能力。●过载倍数,●临界转差率sm,22.2,,,●临界转矩（最大）Tm,大连理工大学电气工程系,将Te与Tm两式相除，并整理得,,,2.固有机械特性的实用公式,注意※近似公式，适用范围00,Rf0,∧,●RfXf↑→Tm、Tst↓,●RfXf↑→sm↑,大连理工大学电气工程系,9.2三相异步电动机的起动,一、电动机的起动指标●起动转矩足够大。●起动电流不超过允许范围。●异步机的实际起动情况起动电流大IstkIIN5.5～7IN起动转矩小TstkstTN1.6～2.2TN●不利影响1大电流使电网电压降低，影响自身及其他负载工作。2频繁起动时造成热量积累,易使电动机过热。,,,大连理工大学电气工程系,二、笼型异步电动机的直接起动,1.小容量的电动机（≤7.5kW）2.电动机容量满足如下要求,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,三、笼型异步电动机的减压起动,1.定子串联电阻或电抗减压起动,RL,Q1,Q2,FU,,运行,起动,,,,电机与拖动,串电阻损耗大，串电抗器投资高已很少采用,大连理工大学电气工程系,适用于正常运行为△联结的电动机。,2.Y－减压起动,UN,Y型起动,UN,型起动（型运行）,设定子每相阻抗为Z,Up,Up,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,●Y型起动的起动电流为,∵Te∝U12，,●Y型起动的起动转矩为,●Y－减压起动的特点1电源电压不变，改变定子绕组接法；2减压比为,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,否则不能采用此法。,1IstY＜Imax（线路中允许的最大电流）；2TstY＞TL。,●Y－减压起动的使用条件,,,电机与拖动,●Y－减压起动控制电路,大连理工大学电气工程系,3.自耦变压器减压起动,UN,U1L,电压比为,定子电压U1LUN/kA,定子电流Ist/kA,线路电流,IstAIst/kA2,●自耦变压器减压起动的起动电流为,IstAIst/kA2,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,●自耦变压器减压起动的特点1定子绕组接法不变，改变定子绕组的电压；2电压比KA可调QJ3型U10.4、0.6、0.8UNkA2.5,1.67,1.25QJ2型U10.55、0.64、0.73UNkA1.82,1.56,1.37,●自耦变压器减压起动的起动转矩为,TstATst/kA2,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,1IstA＜Imax（线路中允许的最大电流）；2TstA＞TL否则不能采用此法。●自耦变压器电压比的选择,●自耦变压器减压起动的使用条件,Ist/kA2＜ImaxTst/kA2＞TL,,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,四、改善起动性能的三相笼型异步电动机,1.深槽异步电动机槽深h与槽宽b之比为h/b1020,,,漏电抗小↑漏电抗大,增大↑电流密度,,●起动时f2高，,漏电抗大，电流主要决定于漏抗,电流密度槽底小，槽口大，电流被挤到导体表面集肤效应导条的等效面积减小，即R2↑,→Tst↑,●运行时f2很低，,漏电抗很小，I2由R2决定,集肤效应消失，R2↓,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,2.双笼型异步电动机,电阻大漏抗小电阻小漏抗大,●起动时f2高漏抗大，起主要作用，I2主要集中在外笼，外笼R2大,上笼（外笼）下笼（内笼）,→Tst大;,●运行时f2很低漏抗很小，R2起主要作用，I2主要集中在内笼,,外笼起动笼。,内笼工作笼。,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,,1.分级起动过程,,3R22,,,2R21,1R2,,,,1串联Rst1和Rst2起动特性3总电阻R22R2Rst1Rst2,2合上Q1，切除Rst2特性2总电阻R21R2Rst1,3合上Q2，切除Rst1特性1总电阻R2,五、绕线型异步机转子电路串电阻起动,,,电机与拖动,大连理工大学电气工程系,2.起动级数与起动电阻的关系,当sn1,特点暂态过程限速作用,大连理工大学电气工程系,9.5异步电动机的各种运行状态,,大连理工大学电气工程系,作业,电机与拖动,